釕(Ru)基復(fù)合材料是催化硼氫化鈉水解制氫和析氫反應(yīng)(HER)的高效催化劑，但由于稀缺性導(dǎo)致的昂貴價格，限制了其規(guī)?；瘧?yīng)用，因此開發(fā)低載量且分散良好的Ru基復(fù)合催化劑是提高利用率，并獲得最佳催化效能的可行途徑。基于此，廣西師范大學(xué)楊秀林教授課題組結(jié)合化學(xué)鍍和控溫煅燒的方法，以泡沫鎳為載體，制備得到納米Ru簇修飾Co3B-Co(OH)2 催化劑，研究發(fā)現(xiàn)該催化劑展現(xiàn)出優(yōu)異的催化NaBH4水解制氫和電催化HER性能。
研究表明，在催化NaBH4水解時，Ru/Co3B-Co(OH)2@NF催化劑具有高的氫速率（HGR，4989 mL min-1 g-1catalyst），和良好的可重復(fù)使用性（五次循環(huán)之后，仍保持初始活性的73.5%）。此外，該催化劑在1.0 M KOH中同時表現(xiàn)出了優(yōu)異的HER性能，包括低過電位（153.0 mV@100 mA cm-2），小的Tafel斜率（40.1 mV dec-1）和良好的穩(wěn)定性（100 h@10 mA cm-2）。多種表征分析表明，催化劑獨特的復(fù)合結(jié)構(gòu)，以及Co(OH)2和Ru組分間的協(xié)同作用，是提高催化和電催化性能的關(guān)鍵。
圖1. (a) Ru/Co3B-Co(OH)2@NF催化劑的合成示意圖。(b) 不同催化劑的氫析出性能規(guī)律，(c) 從 b圖總結(jié)出的相應(yīng)的析氫速率。(d) Ru/Co3B-Co(OH)2@NF催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性測試，(e) 從 d圖總結(jié)出的相應(yīng)的析氫速率。在1.0 M KOH溶液中不同催化劑的(f) LSV曲線和(g) Tafel曲線。 論文信息 Bifunctional Ru clusters decorated Co3B-Co(OH)2 hybrid catalyst synergistically promotes NaBH4 hydrolysis and water splitting Huatong Li, Zhengqi Liu, Lixia Wang, Man Guo, Tayirjan Taylor Isimjan, Xiulin Yang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202203207
